Изложены результаты создания исходного материала клевера ползучего. Показаны данные коллекционных сортообразцов разновидности hollandicum и giganteum по содержанию сырого протеина и цианогенных глюкозидов в сухом веществе. Проведено сравнительное изучение элитных растений в коллекционном питомнике. Подобраны родительские пары для скрещивания. Созданы новые раннеспелые гибриды F1 клевера ползучего сенокосно-пастбищного типа использования.
клевер ползучий, гибридизация, селекционный питомник
Создание прочной кормовой базы во всех регионах и климатических зонах России — насущная проблема коммерческого и частного животноводства. Для решения задачи производству необходимы высокопродуктивные сорта бобовых трав, пригодные для интенсивных технологий возделывания и уборки семенной и комовой массы.
Многолетние бобовые травы дают дешевый сбалансированный по питательным веществам корм, практически не требуя применения азотных удобрений повышают плодородие почвы снижая экологическую безопасность и энергетические затраты в земледелии.
Клевер ползучий (Trifolium repens L.) — один из лучших бобовых компонентов для создания культурных луговых и пастбищных агрофитоценозов в районах с умеренным климатом. Большой дефицит и высокий рыночный спрос на его семена вызывает острую необходимость организации товарного семеноводства сортов отечественной селекции. Сбор семян редко превышает 30–50 % биологической урожайности. Это связано с низкорослостью растений, большим количеством листовой массы и растянутым периодом созревания соцветий у ранее возделываемых сортов [2; 3; 7].
Существенную роль в решении задач повышения и стабилизации урожайности играет селекция и освоение в производстве набора сортов с различной скороспелостью, так как возделывание двух–трех сортов с различными темпами развития повышает устойчивость семеноводства к неблагоприятным факторам среды [8].
Селекционные сорта, как отечественные, так и зарубежные, представляют большую ценность как исходный материал при создании высокопродуктивных сортов с высоким содержанием протеина. Т. А. Коломиец полагает, что «следует шире привлекать в качестве исходного материала коллекцию клевера ползучего ВИР с ее большим внутривидовым разнообразием форм» [4].
Клевер ползучий возделывается в виде сортов-популяций, из которых в процессе формообразования выщепляются биотипы, которые наравне с внутрипопуляционной изменчивостью местных сортов являются перспективным источником исходного материала [6].
Целью исследований является сравнительное изучение элитных растений в коллекционном питомнике, подбор родительских пар для скрещивания и создания нового раннеспелого селекционного материала.
Материалы и методы. Материалом наших исследований в 2020–2021 гг. служили девять сортообразцов разновидности hollandicum и giganteum, а также два образца разновидности silvestre. Работа проводилась в условиях селекционно-тепличного комплекса и на вегетационных площадках. Опыт закладывался рассадой гнездовым способом по одному растению в лунку. Схема посадки — 50 Í 50 см. Выращивали родительские формы в сосудах емкостью
Агрохимическая характеристика почвы: ph солевой вытяжки — 7,05; Р2О5 — 30 мг на
Результаты исследований. Для сравнительного изучения элитных растений в коллекционном питомнике и подбора родительских пар для скрещивания были выбраны образцы на основе ранее изученных коллекционных питомников 2000 и 2009 гг.
Качество кормовой массы клевера ползучего в значительной степени определяет содержание сырого протеина и цианогенных гликозидов. При определении этих признаков в сортообразцах коллекционного питомника интерес для селекционной работы представляют сорта, имеющие низкую концентрацию цианогенных гликозидов и ее варьирование, при высоком содержании сырого протеина в этих же образцах [1].
По содержанию цианогенных гликозидов (HCN) у сортообразцов наблюдались значительные колебания от 0,3 до 12,3 мг% в сухом веществе листьев (табл. 1).
14 образцов из 34 изучаемых по этому признаку имели очень низкое содержание HCN в сухом веществе листьев (0,3–0,5 мг%). Четыре сорта (Titan, Cultura, Vildengelsk otofte, Ovcak) имели низкое содержание гликозидов, два (Merit, Arcadia) — среднее. Очень высоким содержанием HCN в листьях клевера ползучего (4,9–12,3 мг%) характеризовались 12 образцов, из них Ross и Morvan имели по 12,3 мг%.
Содержание сырого протеина у образцов колебалось от 17,5 до 21,6 % в расчете на абсолютно сухое вещество зеленой массы. Показатель стандарта ВИК 70 по этому признаку равен 20,1 %, что на 2,6–5,4 % ниже, чем у образцов Kent, cA-0423, cv. Hero, Skultuna, Sandra, Podkova, Astra. Более низкое содержание сырого протеина (17,5 и 17,9 %) имели французские сорта западноевропейского сортотипа Tregor и Vaccares.
Коллекционный питомник посева 2009 года включал сортообразцы разновидности hollandicum: ВИК 70 (Россия), Hija (Финляндия), Sandra (Швеция), Nora и Lena (Швеция), Milka (Германия), Milkanova (Дания); giganteum: Betta (Дания), Гомельский (Белоруссия) и дикорастущие популяции silvestre из Алтая и республики Коми (Алтайский, Печерский). По содержанию сырого протеина выделились образцы Печорский (23,52 %) и Гомельский (24,56 %). По раннеспелости — Алтайский (на 10,48 % скороспелее стандарта) [8].
Коллекционный питомник посева 2020 г. представлен девятью образцами сенокосно-пастбищной группы с высоким содержанием сырого протеина, в которых содержание цианогенных гликозидов составляет 0,3–0,5 мг%, и двумя дикорастущими образцами пастбищной группы.
Погодные условия в 2020 г. были благоприятными для роста и развития клевера ползучего.
Коллекционный питомник был заложен весной 2020 г. рассадным методом, что позволило в год посадки получить цветущие растения. Исходный материал был взят из коллекции ВИР 1970-х годов, хранившийся в ФНЦ «ВИК им. В. Р. Вильямса», а также из экспедиций отдела генофонда института. Проведен негативный отбор образцов клевера ползучего. Сравнительная оценка элитных растений в первый год жизни по основным хозяйственно ценным признакам показала наличие ценных форм растений и возможности создания нового генетически стабильного материала клевера ползучего с заданными признаками и свойствами для сенокосно-пастбищного использования.
1. Содержание сырого протеина и цианогенных гликозидов в сухом веществе образцов клевера ползучего в коллекционном питомнике 2000 г.
|
Наименование сортообразца |
Содержание сырого протеина, % |
% к стандарту |
Содержание цианогенных гликозидов, мг% |
|
Образцы сенокосно-пастбищной группы |
|||
|
Merit |
19,7 |
96,1 |
2,6 |
|
Titan |
19,7 |
96,1 |
1,3 |
|
Arcadia |
18,2 |
88,8 |
3,2 |
|
Kent |
21,2 |
103,4 |
0,3 |
|
Morso otofte |
18,8 |
91,7 |
5,7 |
|
Dachno |
20,5 |
100,0 |
0,3 |
|
cA-0423 |
21,3 |
103,9 |
0,3 |
|
Alda |
19,2 |
93,7 |
5,5 |
|
Атоляй |
19,6 |
95,6 |
0,3 |
|
Гигант |
19,4 |
94,6 |
0,3 |
|
Спринт |
18,9 |
92,2 |
0,5 |
|
Окрашенные соцветия |
20,2 |
98,5 |
0,3 |
|
Образцы пастбищно-сенокосной группы |
|||
|
Ross |
19,3 |
94,1 |
12,3 |
|
c. CB |
20,3 |
99,0 |
0,3 |
|
Cultura |
19,6 |
95,6 |
0,9 |
|
Armada |
19,2 |
93,7 |
3,0 |
|
Vildengelsk otofte |
18,1 |
88,3 |
0,6 |
|
Morvan |
19,2 |
93,7 |
12,3 |
|
Lipera |
20,2 |
98,5 |
6,5 |
|
Milka |
18,5 |
90,2 |
0,5 |
|
cv. Hero |
21,2 |
103,4 |
8,2 |
|
Skultuna |
21,5 |
104,9 |
0,3 |
|
Sonja |
20,5 |
100,0 |
9,8 |
|
Sandra |
21,6 |
105,4 |
0,3 |
|
Podkova |
21,1 |
102,9 |
0,5 |
|
Astra |
21,2 |
103,4 |
0,3 |
|
Ovcak |
19,8 |
96,6 |
0,6 |
|
Jordan |
20,1 |
98,0 |
8,2 |
|
Huja |
19,3 |
94,1 |
8,2 |
|
Образцы пастбищной группы |
|||
|
c. Wite Dutch |
19,4 |
94,6 |
5,6 |
|
Pronita |
19,6 |
95,6 |
4,9 |
|
Trifolium Dachnfeld |
20,1 |
98,0 |
9,8 |
|
Tregor |
17,5 |
83,4 |
9,8 |
|
Vaccares |
17,9 |
87,3 |
8,5 |
|
Стандарт |
|||
|
ВИК 70 |
20,5 |
100,0 |
0,3 |
Содержание сырого протеина варьировало от 18,0 до 22,5 %. Длина цветоносов — от 18,4 до 25,7 см (исключение составил сортообразец Печорский с длиной цветоносов 10,7 см) (табл. 2). Масса семян с одного растения варьировала от 3,2 г (Dachno) до 8,7 г (Milka), что на 2–180 % выше стандарта ВИК 70 (исключение Печерский).
2. Характеристика образцов клевера ползучего по содержанию сырого протеина и длине цветоносов в конкурсном сортоиспытании посева 2020 г.
|
Наименование сортообразца |
Содержание сырого протеина, % |
% к стандарту |
Длина цветоносов, см |
% к стандарту |
|
Образцы сенокосно-пастбищной группы |
||||
|
Kent |
22,4 |
111,4 |
23,5 |
103,5 |
|
Milka |
21,2 |
105,5 |
25,7 |
113,2 |
|
20,5 |
102,0 |
21,2 |
93,4 |
|
|
cA-0423 |
21,8 |
108,5 |
22,8 |
100,4 |
|
Атоляй |
21,7 |
108,0 |
24,0 |
105,7 |
|
Гигант |
19,8 |
98,5 |
22,0 |
96,9 |
|
Спринт |
18,0 |
89,6 |
22,5 |
99,1 |
|
Окрашенные соцветия |
21,2 |
105,5 |
21,3 |
93,8 |
|
Гомельский |
22,6 |
112,4 |
25,0 |
110,1 |
|
Образцы пастбищной группы |
||||
|
Алтайский |
18,9 |
94,0 |
18,4 |
81,1 |
|
Печорский |
22,5 |
111,9 |
10,9 |
48,0 |
|
Стандарт |
||||
|
ВИК 70 |
20,1 |
100,0 |
22,7 |
100,0 |
Оценку зимостойкости в коллекционном питомнике проводили путем подсчета количества погибших и перезимовавших растений. При анализе результатов опытов, установлено, что образцы Алтайский, Печерский, Kent, Milka, Гомельский характеризовались более высокой, чем у стандарта зимостойкостью: 92,5–100 %.
Наиболее скороспелыми оказались образцы Спринт, Алтайский, Атоляй. На дату учета 75 % растений образца Спринт, 73 % дикорастущего образца Алтайский и 68 % растений сорта Атоляй находились в фазе бутонизации. Наиболее позднеспелым оказался образец Печорский дикорастущий, имевший 80 % растений в фазе стеблевания. Дикорастущие образцы являются выровненными.
Сравнительное изучение элитных растений в коллекционном питомнике позволило подобрать родительские пары для скрещивания.
В настоящее время принципиально важным направлением является выведение раннеспелых высокопродуктивных сортов, из которых можно создать конвейер зеленых кормов, обеспечивающих более раннее и более позднее стравливание в условиях пастбищ и, кроме того, позволяющих значительно расширить зоны гарантированного семеноводства.
С целью создания нового раннеспелого селекционного материала клевера ползучего сенокосно-пастбищного типа использования в качестве родительских форм были подобраны образцы лодийского типа (разновидность giganteum): Спринт (Украина), Атоляй (Латвия) и дикорастущий образец (разновидность silvestre) Алтайский (Россия). Родительская форма была высажена в сосуды емкостью 3 л в феврале 2021 г.
Реципрокное скрещивание проводилось в условиях селекционно-тепличного комплекса в боксах в мае 2021 г. по следующей схеме:
|
Алтайский Í Спринт |
|
Спринт Í Алтайский |
|
Алтайский Í Атоляй |
|
Атоляй Í Алтайский |
|
Спринт Í Атоляй |
|
Атоляй Í Спринт |
В июне были получены гибридные семена. В августе гибриды F1 были высажены для получения рассады в условиях селекционно-тепличного комплекса.
Заключение. Таким образом, в результате проведенных исследований для изучения в коллекционном питомнике подобраны сортообразцы, имеющие низкую концентрацию цианогенных гликозидов и высокое содержание сырого протеина.
Сравнительное изучение элитных растений в коллекционном питомнике позволило подобрать родительские пары для скрещивания. Создан новый раннеспелый селекционный материал клевера ползучего сенокосно-пастбищного типа использования на основе сортообразцов разновидностей giganteum и silvestre.
В результате изучения 11 коллекционных сортообразцов клевера ползучего различного эколого-географического происхождения выделены ценные источники для селекции.
1. Жуков А. П., Писковацкая Р. Г. Создание селекционного материала клевера ползучего с использованием коллекционных образцов разновидности голландикум и гигантеум // Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений : сб-к материалов IV Междунар. науч.-практ. конф. - Ульяновск : Ульяновский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина, 2002. - С. 369-372.
2. Золотарев В. Н. Агрометеорологические особенности уборки клевера ползучего на семена // Вестник российской сельскохозяйственной науки. - 2021. - № 5. - С. 60-67.
3. Золотарев В. Н., Переправо Н. И. Актуальные проблемы селекции и сортового семеноводства клевера ползучего (Trifolium repens L.) в России и направления их решения в контексте импортозамещения // Кормопроизводство. - 2019. - № 12. - С. 26-34.
4. Коломиец Т. А. Клевер белый // Каталог мировой коллекции ВИР. - Л., 1969. - Вып. 51. - С. 34.
5. Методические указания по селекции и первичному семеноводству клевера / З. Ш. Шамсутдинов, А. С. Новоселова, С. А. Бекузарова. - М. : Типография Россельхозакадемии, 2002. - 72 с.
6. Новоселова А. С. Местные клевера как исходный материал для селекции // Докл. ТСХА. - М., 1960. - Вып. 59. - С. 46-49.
7. Переправо Н. И., Золотарев В. Н., Георгиади Н. И. Состояние и перспективы развития клеверосеяния и семеноводства клевера разных видов в России [Электронный ресурс] // Адаптивное кормопроизводство. - 2015 - № 1 (21) - С. 14-27. - http://www.adaptagro.ru.
8. Писковацкая Р. Г., Иванова А. А. Изучение и оценка коллекционных сортообразцов клевера ползучего (Trifolium repens L.) по основным хозяйственно-биологическим признакам // Перспективы развития адаптивного кормопроизводства : сб-к материалов Междунар. науч.-практ. конф. - Лобня, 2011. - С. 105-109.
